[发明专利]一种基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法

权利要求书

1.一种基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在非对准OAM复用系统发送端将待传送信息通过光调制器调制到高斯光束上，得到高斯态光信号；

步骤2，将高斯态光信号通过空间光调制器转换为OAM态，得到OAM态光信号；

步骤3，当存在中心位移、角度倾斜时，非对准OAM复用系统使OAM态向其相邻模式弥撒，针对不同的OAM态拓扑荷产生不同的半径可变相位，并将各半径可变相位调制到对应的OAM态中，得到多路半径可变相位调制的OAM态光信号，通过复用技术，获得多路复用态；

当存在中心位移时，导致的信道串扰为：

式中，

其中，表示中心位移导致的信道串扰，A_nl是光束包含OAM成分的幅度，表示横向相位，E_LG表示LG模式光束的场强，ω₀表示束腰半径，x₀＝δcosθ，y₀＝δsinθ，x₀是接收端中心与光束中心在x轴方向上的偏离值，y₀是接收端中心与光束中心在y轴方向上的偏离值，是二项式系数，l为OAM态拓扑荷，I_n-g(·)是n-g阶贝塞尔修正函数，为极坐标；

步骤4，多路复用态经空间传播后到达非对准OAM复用系统接收端，接收端对多路复用态进行坐标转换OAM态检测，得到相位呈线性分布的平面波；

步骤5，平面波经傅立叶凸透镜汇聚于焦平面，并在焦平面汇聚成在水平和垂直方向上分布的一系列光斑，根据这一系列光斑解调出光束上的信息，从而抑制非对准OAM复用系统信道串扰。

2.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法，其特征在于，所述步骤1的数学表达式如下：

U(r,t)＝s(t)U(r)

其中，U(r,t)表示高斯态光信号，s(t)表示待传送信息，U(r)表示高斯光束光场径向分布，r为径向坐标，t为时间。

3.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法，其特征在于，步骤2所述OAM态光信号光场分布为：

U(r,θ,t)＝s(t)U(r)×exp(-ilθ)

其中，U(r,θ,t)表示OAM态光信号光场分布，s(t)表示待传送信息，U(r)表示高斯光束光场径向分布，exp(-ilθ)表示光束携带的涡旋相位，r为径向坐标，θ为方向角，t为时间，l为OAM态拓扑荷，i表示虚数单位。

4.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法，其特征在于，步骤3所述多路复用态表示为：

其中，U₂(r,θ,t)表示多路半径可变相位调制的OAM态光场分布，s(t)表示待传送信息，U(r)表示高斯光束光场径向分布，exp(-ilθ)表示光束携带的涡旋相位，表示OAM态拓扑荷为l的半径可变相位，m表示半径可变相位参数，r为径向坐标，R为半径可变相位的尺寸大小，θ为方向角，t为时间，i表示虚数单位。

5.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法，其特征在于，步骤5所述光斑的位置为：

其中，x'表示聚焦光斑在水平轴的位置，y'表示聚焦光斑在垂直轴的位置，Δ＝fλ/(2aπ)，Λ＝-fλ/(alnR)，a＝d/2π，f为傅立叶凸透镜的焦距，λ为光的波长，R为半径可变相位的尺寸大小，d为转换后光束的宽度，m表示半径可变相位参数。